武汉站直接辐射表与日照计观测日照时数差异分析

利用湖北省武汉国家基本气象观测站直接辐射表与暗筒式日照计观测的日照时数资料,分析了两者的差异特性。结果表明:直接辐射表观测日照时数比日照计观测日照时数偏低,日合计值平均偏低0.87h,月合计值平均偏低16.3h,年合计值平均偏低195.6h。两种观测值的月平均差值夏季差异最大,春、秋季次之,冬季最小。春夏季的相对偏差程度和离散程度均大于秋冬季。在晴天、温度0℃、相对湿度50%的条件下,直接辐射表观测值高于日照计,在多云、阴天、温度0℃、相对湿度50%的条件下,直接辐射表观测值低于日照计。两种观测数据线性相关较显著。仪器观测原理、天气条件影响、观测习惯等因素,造成了观测数据有差异。     

国内外日照时数观测数据对比分析—以郑州气象站为例

利用1998年6月1日至2006年12月31日郑州国家基本气象站国产直接辐射表、芬兰Milos500双金属片日照传感器与国产人工暗筒式日照计观测的日照时数资料,采用统计分析方法,对两套仪器观测的日照时数与人工暗筒式日照计观测的日照时数分别进行对比分析,并对差异的可能原因进行探讨。结果表明:人工暗筒式日照时数与Milos500双金属片日照时数日差值的平均值为1.6h,国产直接辐射表与Milos500双金属片日照时数日差值的平均值为2.1h,Milos500双金属片日照传感器观测数据明显小于人工暗筒式和国产直接辐射表的数据,其差值通过95%的T检验,差异显著;人工暗筒式日照计与国产直接辐射表观测的日照时数日差值的平均值为0.2h,两套仪器观测数据差异不显著,相关性最好。     

石河子地区日照计与直接辐射表日照时数差异分析

利用石河子地区乌兰乌苏国家基准气候站2011年1月-2013年12月的暗筒式日照计和直接辐射表日照资料,对二者之间的差异进行了分析。结果表明:日照计观测日照时数比直接辐射表观测值偏高,日合计值平均偏高1.9小时,月合计值平均偏高50.9小时,年合计值平均偏高610.4小时。两者观测结果月平均差值夏季差异最大,春季次之,冬季最小,夏半年离散程度大于冬半年。晴天时两种观测资料差异最小,平均差值为0.9小时/天;阴天条件下差异最明显,平均差值达2.7小时/天。两种仪器日照时数相关性显著,相关系数为0.92,晴天时相关性最好,相关系数达0.95,阴天时相关性较差,相关系数仅0.84。仪器原理、安装不规范、天气影响、观测员的操作习惯等因素,导致了两种观测结果的差异。     

直接辐射表与日照计观测日照时数的差异评估

随着自动化气象资料业务的发展,直接辐射表自动跟踪太阳位置观测日照时数逐渐在业务中使用,那么直接辐射表与传统日照计观测资料的差异如何,需要对两种资料定量评估。文章选取我国15个气象辐射一级站的直接辐射表与日照计平行观测日照时数资料,探讨了两种观测日照时数在不同区域、不同季节、不同时间尺度和不同天气条件下的差异分布特征,结果表明：（1）直接辐射表比日照计观测记录平均偏低0．51 h·d－1（8．30％）,两种资料差异具有明显的季节变化规律和区域变异,在夏季和春季较大,冬季最小,在西北及海南地区较大,东北、黄淮地区及四川盆地最小;（2）日出时段直接辐射表较日照计观测记录低0～0．3 h·h－1,日落时段直接辐射表较日照计观测记录高0～0．3 h·h－1,其他时段直接辐射表与日照计观测差值在±0．2 h·h－1;（3）受观测仪器和天气条件影响,在晴空、多云和阴天条件下,直接辐射表较日照计观测记录分别平均偏低0．17 h·d－1（1．88％）、0．64 h·d－1（9．08％）和0．62 h·d－1（26．73％）;（4）两种观测日照时数的相关系数在0．88以上。     

DFC1型光电式日照计与暗筒式日照计的对比分析

基于2019年1—6月杭州地区日照时数自动与人工平行观测,对比了期间6个台站DFC1型光电式日照计与暗筒式日照计的观测数据。结果表明:1)自动与人工观测日照数据一致性高,但也存在一定差异。两种日照数据大小关系不能一概而论,与天况(中、低云量)密切相关。2)在日照时数超过10 h的晴空天况下,二者差值最小,表现为自动观测值略大0.3 h/d;3)在日照时数不足10 h的有云天况下,二者差值较大,各站人工观测累计值较自动数据平均偏大48.9 h。进一步分析发现,两种日照计测量原理及记录方式的不同是造成差值出现的主要原因。光电式日照计具有较高的测量精度和灵敏度,在晴空天气里测量到了略多的日照时长;而暗筒式日照计受测量精度和"光斑效应"的影响,使得在有云天况下获取的日照时数明显偏大。     

自动与人工观测气温差异偏大的原因及影响分析——以143个国家基准站为例

利用143个国家基准站2002—2010年自动与人工逐日平行观测资料进行对比分析,评估自动观测与人工观测气温的差异,着重分析两者存在的较大差异及其发生原因,并利用惩罚最大t检验（PMT）方法结合台站元数据中自动观测仪器变化信息,客观评价自动观测对气温序列均一性的影响。结果表明：(1) 51.29%、54.14%、67.18%的自动观测日平均、日最高、日最低气温大于人工观测值,差值在±0.2℃之间的百分率分别为78.8%、63.1%、60.9%,平均对比差值分别为0.05、0.09、0.15℃,标准差为0.14、0.22和0.15℃,各气温要素的差值、绝对差值和标准差随自动观测时间的增长并无明显的增大或减小的趋势,且空间分布各有不同;(2)通过对对比差值、绝对差值、标准差的分类比较、逐步筛选发现,少数台站自动与人工观测值差异较大,对于采集自同一传感器的不同气温要素,平均、最高、最低气温的差值表现也不尽一致。经PMT检验,在平均气温、最高气温和最低气温的绝对差值最大的20个站中分别有35%的台站的月平均气温序列、35%的台站的月平均最高气温序列和25%的台站的月平均最低气温序列由于自动观测仪器变化引起序列的非均一;(3) 分析认为：温度传感器检定更换而导致的仪器示值误差变化会造成自动与人工观测对比差值跳变,而温度传感器或数据采集器等电子元器件的零点漂移会导致自动观测气温严重偏离人工观测值,这两种因素会导致自动与人工观测气温差异偏大,也是自动观测仪器变化导致气温序列产生非均一断点的可能原因。建议加强自动观测数据的监测与质量控制,增加观测仪器检定示值误差订正,并采取硬件、软件补偿等方法,实现温度零点补偿,尽可能地减小或消除仪器误差,提高自动观测资料的准确性。     

温江站日照计与直接辐射表观测日照时数差异分析

利用四川温江站日照计观测日照时数与其一级辐射站的直接辐射表观测日照时数资料,对二者观测结果的差异特性进行了分析。结果表明:日照时数各项目的日照计观测比直接辐射表观测值偏高。日合计值平均偏高0.22小时,月合计值平均偏高6.3小时,年合计值平均偏高78.8小时。两者观测日照时数月平均差值夏半年相对较大,冬半年相对较小,夏半年各月差值的离散情况大于冬半年。两者观测日照时数值线性相关显著。两种观测方式测得的日照时数有差异主要是由于观测原理、技术方式的不同引起,但操作不规范、设备安装不当、天气影响等因素也会导致观测结果的差异。     

人工观测与CSD1遥测日照时数的差异

利用番禺区2005年1～12月逐日人工观测与CSD1日照仪遥测的日照时数,对比分析逐日、旬、月及不同天气条件下两者的差异及其形成的原因。结果表明:差异主要由仪器本身的测量原理不同、采样方式不同、人为操作和不同的天气状况等引起。遥测传感器的月、旬日照时数大部分可达到±0.2%的精度要求;除特殊的天气条件以外,自动观测的日照时数总值明显高于人工观测值。总体上,CSD1日照仪的遥测资料有可用性。     

河南日照变化特征及成因分析

利用线性分析方法,根据河南31个站1954~2005年的日照资料分析了河南省及濮阳市的日照变化特征。结果表明,河南省年日照时数呈减少趋势,平均减少每10年74.2 h,东部平原地区年日照时数的递减幅度明显大于西部山区年日照时数的递减幅度。濮阳市年日照时数的递减幅度为每10年135 h,冬季与夏季日照的递减幅度大于春季和秋季日照递减幅度,日照时数减少时段主要发生在日出后和日落前太阳高度角较低的两段时间内。造成日照减少的气候原因主要是空气污染逐年加重,加之风速逐年减小,利于大气气溶胶在低空积聚,空气湿度增大,轻雾日数增多,造成大气透明度降低。非气候因素的影响主要是观测场周围障碍物高度角逐年增高,遮挡了部分阳光,使记录到的日照时数减少,气候因素对日照的影响大于非气候因素的影响。     

山西岢岚地区NCEP资料与地面观测资料的年变化对比

利用2000—2014年山西岢岚地区地面观测资料和NCEP(1°×1°)再分析资料,采用线性趋势和相关系数等方法,探讨NCEP再分析资料中2 m地面温度、2 m相对湿度、地面气压及10 m风速在岢岚地区的可信度问题。结果表明:(1)2005年以前,NCEP再分析资料2 m温度偏低,之后开始偏高,且与地面观测资料的偏差有逐年增大趋势,每10 a约增加1.4℃;两者相关性高,多年相关系数平均值达到0.9557;(2)相对湿度均呈减小趋势,2006年以前,NCEP 2 m相对湿度偏大,此后开始偏小,相对湿度的多年平均绝对差为14.5522%,且后9 a(2006—2014)均小于多年平均绝对差;两者相关系数值呈增大趋势,年平均值为0.7167;(3)NCEP地面气压总体偏大,平均绝对差值呈明显减小趋势,最小值0.5889 h Pa出现于2014年,多年平均值为4.2725 h Pa;两者相关系数呈增大趋势,多年平均值达到0.9625;(4)历年NCEP 10 m地面风速均偏大,但与地面观测资料的偏差呈减小趋势,每10 a约减小0.4 m·s~(-1),多年平均绝对差值为1.7996 m·s~(-1),而2005—2014年的平均绝对差值皆小于多年平均值;两者相关系数较小,但逐年呈微弱上升趋势,其多年平均值只有0.4849。     

宿州市近58a日照时数的气候特征分析

利用宿州站1953～2010年的日照观测资料,采用统计学的方法,分析日照时数的气候变化特征.结果表明:近58a年宿州日照时数呈减少趋势.其趋势变化率为-49h/10a;四季日照时数也均呈现下降特征,夏季的减少趋势最明显;月日照时数5月份最多,2月最少,气候倾向率只有4月为正值;日照日数和日照百分率和总云量无明显的线性关...     

体感温度对夏季气象负荷率变化的影响研究——以湖北省黄石市为例

本文以黄石市2007-2013年逐日电力负荷为研究对象,利用同期气象资料计算体感温度数据及舒适度等级,并以此对电力负荷进行分解,进而讨论体感温度对夏季气象负荷率变化的影响。结果表明:(1)利用体感温度及舒适度等级可对电力负荷进行更精细的分解,且体感温度同气象负荷率具有最高关联度;(2)研究时段内黄石市逐日最大电力负荷总体呈线性增长,但2008年金融危机期间电力负荷呈下降趋势;(3)2010年之前,工作日的气象负荷率高于节假日,但自2011年起,该现象出现反转,且差值逐渐增大;(4)研究时段内,体感温度高于22.9℃(工作日)或21.5℃(节假日)时,即会产生敏感负荷,而体感温度升高1℃最多可引起6%的气象负荷率增加。     

高空气象探测系统换型记录对比分析

利用青海省西宁市气象站L波段雷达探空系统和701雷达探空系统定时探测资料,应用统计学方法,分别对各标准等压面层的高度、温度、湿度、风进行差值对比分析,同时对500hPa高度、温度及其差值的分布特征进行研究。结果表明:L波段雷达探测系统感应灵敏,滞后误差小,所获资料离散性小,更加稳定可靠;L波段雷达系统高度、温度的测值比701雷达系统的测值偏高,湿度测值却偏低,07时偏高或偏低比19时明显,500hPa及其以下两者测值接近,差值较小,温度差值分布较高度差值分布集中;两种探空仪灵敏度的高低在对流层顶附近表现得更为突出,其差异更加明显;各层之间比较:高度平均绝对差值随着探测高度的升高而增大;温度平均绝对差值随高度的变化不尽相同,在温度突变的对流层顶附近差值幅度较大,同样当湿度变化剧烈时,其差值幅度也相应增大;风的变化随机性较大,总体上风向在对流层底部尤其在摩擦层内偏差相对较大,但随高度变化呈减小趋势,相反,风速平均绝对差值表现出随高度变化逐渐增大的趋势。     

喀什棉区延迟型冷害试验中光热条件对产量的影响分析

根据2007-2008两年棉花延迟型冷害的试验结果,统计分析日照、积温对产量的影响,结果表明,光温与产量有良好的线性关系,产量随积温和日照时数减少而减少的趋势明显。其中现蕾～吐絮阶段≥20℃积温与日照不足导致的减产幅度大于其它生育时段和≥15℃、≥10℃两种积温及日照不足发生的冷害。≥20℃积温的变化可作为秋季延迟型冷害的重要热量指标。     

M6000型能见度仪与人工观测能见度差值分析

利用阳江气象站2013年7月至2014年3月的观测资料,分阶段探讨了M6000型能见度仪与人工观测能见度的差值特征及其造成原因,并探索了提高能见度仪观测质量的方法。结果显示：两者的差值主要集中在-20~30 km之间,且差值的绝对值随着能见度的增大而增大;总体上差值正常的时次占90%,在有天气现象时,自动观测能见度偏小比较明显,能见度小于等于5 km时负误差率最大,平均差值为负值且异常率最高。造成两者存在差值的原因是多方面的,除了人工观测的主观习惯性误差外,两者在概念、测量原理上的不同和仪器的维护不当也是造成差异的原因之一。通过加强能见度仪的日常维护,可以提高自动观测能见度的质量,用自动观测能见度来判断霾天比较接近实际,在雾天通过对自动观测值作适当的正向修正,也能提高两者的一致性,基本能够满足能见度自动化观测的要求。     

DZZ5新型自动站直射表日照观测与人工观测对比

西藏林芝DZZ5新型自动气象站的太阳直接辐射表配备全自动精密双轴跟踪仪,具备自动观测日照的功能。通过比较新型日照观测仪器和暗筒式日照计所获取资料的差值,给出人工观测资料的换算系数概念,并进一步分析不同差值的形成原因和规律,为衔接使用人工观测日照资料的各种科研工作提供理论依据和参考。按照气象辐射观测业务工作的相关要求,对DZZ5新型自动气象站的设备配置和测报软件方面存在的问题提出具体改进建议,使其达到日照自动观测能稳妥、可靠地取代人工观测的目的。     

南沙永暑海区日照时数的变化特征及影响因素

根据南沙永暑礁1989年1月—2011年12月的日照观测资料,采用线性趋势及Morlet小波分析等方法,对南海永暑海区日照时数和影响因素进行分析。结果表明:海区日照时数呈显著减少的趋势,平均每年减少14.94 h,1997年是日照时数由较强期到偏弱期的转折年;影响年日照时数重要因素为总云量和降水量,年平均温度与风速对年日照时数影响不明显。年日照时数与降水、总云量均呈显著的负相关关系;而与风速、温度相关不显著。     

自动观测与人工观测地面温度的差异及其分析

使用我国在人工观测向自动观测转变时原基本 (准) 站的平行对比观测及2005年基准站平行观测的地面温度资料, 进行了自动站观测与人工观测地面温度资料在日、月、年不同时间尺度上的差异分析。用最大似然率检验方法检验地面温度月值的均一性, 对自动观测影响地面温度均一性的程度进行了初步研究。分析结果表明:全国自动观测地面温度日平均值比人工观测高0.54 ℃。地面温度、地面最高温度、地面最低温度年对比差值大于0.0 ℃以上的比例分别为80.3%, 58.2%, 92.2%, 绝大多数站自动观测地面温度的年平均值比人工观测值高。自动与人工观测地面温度日差值从北到南逐渐减少, 45°N以北的黑龙江及内蒙古北部、新疆大部地区是自动与人工观测地面温度日差值平均最大的地区。自动观测与人工观测地面温度的差异在日、月、年的时间尺度上均表现为冷时段比暖时段的差异大, 北方冬季差异最为明显。其主要原因是在北方冬季有积雪时, 自动观测的地面温度是雪下温度, 比原人工观测的雪上温度明显偏高, 如果无积雪影响, 两种仪器观测的差异并不明显, 差值来源于两种仪器和场地差异的共同结果。非均一性检验表明:在北方地区地面温度产生非均一性的主要原因是自动站观测的变化; 而在南方地区, 自动观测的改变对地面温度非均一性影响不大。北方有积雪时, 观测的地面温度不能表现真实的地面温度, 因此, 在使用时要特别注意。     

DFC3型光电式数字日照计与暗筒式日照计观测数据的差异分析——以电白国家基准站为例

该文对电白2019年7月—2020年6月的人工与自动观测日照数据作对比分析,特别是对日出日落时段的日照数据差异进行较详细的分析。结果表明：自动观测日照总时数稍小于人工观测日照总时数;两者有较好的一致性,月日照总时数显著相关,呈现出一定的季节性差异;逐日日照差值主要集中在-1～1 h之间;在日出日落时段,较低能见度和较大相对湿度对人工观测日照数据有较大影响;在气温较高、云系变化快的季节和时段,人工操作不当可能加大与实况的误差,使得人工观测日照数据比自动偏多;在阴雨天或日出日落时段,受自动仪器灵敏度更高及人工操作影响,人工观测日照数据比自动偏少。由此可见自动仪器明显比人工精度高、性能稳、更加灵敏。建议在进行该要素质控和误差订正时,应分不同时段不同天气状况进行。     

铜仁市西部自动与人工观测日照时空分布分析

该文利用铜仁市西5县5个国家站2019年自动与人工观测的日照数据,对自动观测和人工观测在时间和空间上的差异进行了对比分析。分析发现：自动与人工观测年日照最高值均出现在沿河,最低值则出现在印江和德江;在同一观测环境中,各县2种观测方式得到的年日照时数差值不大,相对差值在6.5%范围内;不同季节的2种观测方式的日照时数多寡分布规律一致,不同月份日照时数多寡变化规律基本一致;从空间分布上对比分析2种观测方式得到的月日照时数,各月最大值的变化趋势比较一致。